基于晶閘管關斷時間控制的高效中頻電源

3 晶閘管關斷時間（TOT）控制電路的引用

以德國AEG公司，英國RADYNE公司為代表的中頻電源產品，都采用了TOT（turn off time）定時控制法。其特點是按標準給定的TOT和實際TOT之間的差值及時對觸發角進行調整，以便準確控制逆變晶閘管的關斷恢復時間。前已述及，無論從安全運行要求，還是確保恒功率輸出的要求，都希望調節觸發角（即超前功率因數角φ）。為此，我們從參考文獻[2]引用了“TOT”定時控制法的“超前觸發脈沖形成電路”，以滿足高效中頻熔煉電源輸出恒功率對冀塹鶻詰囊求。

圖2是TOT控制法“超前觸發脈沖形成電路”框圖及波形圖。該電路由中頻負載電路電壓u_H和電容支路電流信號及其轉換電路，異或非門U_1A，比較器B，JK觸發器U_3A和斜波生成電路組成。其核心部分是保證在u_H過零之前的TOT時間內，比較器B產生下降沿，使JK觸發器翻轉，由Q及Q端輸出超前觸發脈沖。比較器B反相輸入端接斜坡電壓信號u_c2；而同相輸入端接冀塹鶻諦藕u_c1。通過u_c1與u_c2比較（交點）確定觸發脈沖位置。

（a）電路框圖

（b）波形圖

圖2 超前觸發脈沖形成電路

4 φ角的控制思想和策略

常規并聯諧振電流型中頻電源一般按下列思想設計控制電路，即在升溫初期，讓觸發角固定在某一φ_min下，依靠調節整流橋的控制角α來提升中頻電壓u_H；而在升溫后期，則靠保持最大直流輸出功率P_dmax=U_dmaxI_dmax完成熔煉。但由于R_H的變化，使熔煉大部分時間達不到P_dmax，因而熔煉周期長，熱損大，效率低。為此，可以保留升溫初期的控制過程不變，而在升溫后期，采用調節嫉目刂品椒ǎ使Rd保持不變，維持最大功率輸出，使中頻電源由低效變成高效。